Список профилей (специализаций) направления подготовки "специалиста" Биоинженерия и биоинформатика Обучение по направлению подготовки специалиста 020201
| Вид материала | Документы |
- Список профилей направления подготовки 222900, 794.22kb.
- Список профилей направления подготовки 220400, 1059.18kb.
- Перечень образовательных программ (специальностей), реализуемых в рамках данного направления, 870.22kb.
- Перечень образовательных программ (специальностей), реализуемых в рамках данного направления, 894.84kb.
- Перечень образовательных программ (специальностей), реализуемых в рамках данного направления, 580.46kb.
- Перечень образовательных программ (специальностей), реализуемых в рамках данного направления, 616.76kb.
- Перечень образовательных программ (специальностей), реализуемых в рамках данного направления, 693.58kb.
- Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования направление, 632.83kb.
- Рабочая программа допуски, посадки и овз (опд. Р. 03) Направление подготовки дипломированного, 125.31kb.
- Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования направление, 916.96kb.
| 72 (400) | | | | | | | | | | | | ОК-17 | |||
| Б.5 Учебная и производственная практики (разделом учебной практики может быть НИР обучающегося) | 39 | 1404 | | | | | | | | | | | | ОК-1, ОК-3, ОК-6 - ОК-16, ОК-18, ПК-1-ПК-24 | |
| Б.6 Итоговая государственная аттестация | 36 | 1296 | | | | | | | | | | | | ОК-1, ОК-3, ОК-6 - ОК-16, ОК-18, ПК-1-ПК-24 | |
| Всего: | 300 | 10800 | | | | | | | | | | | | | |
.
Примерные программы дисциплин
Примерные программы дисциплин по «Истории», «Философии», «Иностранному языку», «Безопасности жизнедеятельности» и «Физической культуре» разрабатываются соответствующими научно-методическими советами (НМС) и рекомендуются Минобрнауки России.
В качестве примерных программами дисциплин математического и естественнонаучного цикла (математика, физика, информатика, химия и экология), рекомендуется использовать программы, рекомендованными соответствующими НМС.
Примерные программы дисциплин профессионального цикла приведены ниже.
Аннотация программы по биологии
- Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является обучение специалиста в области биоинженерии и биоинформатики основным общебиологическим понятиям, а также получение знаний в различных областях биологии.
- Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
После обучения по данной дисциплине специалист должен:
- иметь опыт наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов;
- знать принцип системной организации, дифференциации и интеграции функций организма;
- знать регуляторные механизмы обеспечения гомеостаза живых систем;
- знать особенности строения и функционирования основных систем органов животных и человека; иметь представление о молекулярных механизмах физиологических процессов, о принципах регуляции обмена веществ, сравнительно-физиологических аспектах становления функций, о принципах восприятия, передачи и переработки информации в организме;
- владеть методами исследования и анализа живых систем;
- знать проявления фундаментальных свойств организма - наследственности и изменчивости на всех уровнях организации живого (молекулярном, клеточном, организменном и популяционном);
- иметь представление о генетике популяций и эволюционной генетике, генетике человека, генетических основах и методах селекции;
- иметь представление о структуре гена, принципах и методах генетического анализа, мутагенезе, мутагенных эффектах природных и антропогенных факторов; иметь представление о фундаментальных принципах и уровнях биологической организации, регуляторных механизмах, действующих на каждом уровне;
- иметь четкую ценностную ориентацию на охрану жизни и природы;
- Содержание дисциплин.
Зоология
Положение царства животных в мире живого. Многообразие животных: одноклеточные, многоклеточные; беспозвоночные, хордовые. Дискретность многообразия животных; реальность таксонов: тип, класс, отряд, семейство, род, вид. Внутривидовой полиморфизм как начало эволюционного пути от вида к другим таксонам. Слагаемые зоологии: морфология, онтогенез, жизненный цикл, экология, структура вида. Связь зоологии с экологией, физиологией, биохимией, генетикой, с эволюционным учением. Отдельные курсы посвящены зоологии беспозвоночных и зоологии позвоночных.
Зоология беспозвоночных включает следующие разделы.
Одноклеточные животные (Рrоtоzоа). Положение одноклеточных животных в общей системе живого. Принципы систематики Protozoa. Основные черты строения, размножения, жизненных циклов, образа жизни одноклеточных. Значение одноклеточных в биосфере и их значение как возбудителей болезней человека и животных.
Многоклеточные животные (Metazoa). Общие черты многоклеточных: генетическое единство всех клеток, морфофункциональная дифференцировка клеток, онтогенез, многообразие этапов онтогенеза, жизненные циклы как последовательная смена условий свершения онтогенеза. Типы симметрии в общей организации тела и их связь с образом жизни. Эмбриональные пласты двухслойных и трехслойных многоклеточных. Жизненные формы животных; свободноживущие (одиночные, колониальные), симбиотические (формы симбиоза). Процессы размножения: половой, бесполый, двуполый, партеногенез; чередование процессов размножения.
Тип Губки (Porifera). Образ жизни, распространение, возраст, количество видов. Общий план строения тела, его усложнения. Состав клеток, их функции, мезохил, морфофункциональная лабильность клеток, типы скелета губок. Особенности эмбриогенеза. Размножение, питание губок. Роль в биосфере.
Тип Кишечнополостные (Coelenterata). Общий план строения: радиальная симметрия, двухслойность; мезоглея. Эмбриональные клеточные пласты, дифференцировка клеток в эмбриональных пластах. Жизненные циклы одиночных и колониальных Hydrozoa, Anthozoa, Scyphozoa. Процессы питания, выделения, дыхания. Значение в биосфере.
Тип Гребневики (Ctenophora). Общий план строения: ограничение многолучевой симметрии, особенности гастральной полости, структура мезоглеи, мезодермальные клетки и мышечные тяжи. Образ жизни и роль в биосфере.
Тип Плоские черви (Plathelminthes). Общие черты организации: форма тела, паренхима. Особенности питания, выделения, дыхания свободноживущих ресничных (Turbellaria) и паразитических (Trematodes, Cestodes) плоских червей. Общие черты организации паразитических животных и их жизненные циклы.
Тип Немертины (Nemertini). Образ жизни и основные черты организации, особенности онтогенеза. Вопрос о связи немертин с плоскими червями, с кольчатыми червями.
Тип Круглые черви (Nemathelminthes). Образ жизни и организация свободноживущих и паразитических нематод. Особенности строения кутикулы, кожно-мышечного мешка, пищеварительной и выделительной системы и значение этих особенностей для перехода к паразитизму. Эмбриональный и личиночный этапы онтогенеза.
Тип Кольчатые черви (Annelida). Кожно-мышечный мешок, вторичная полость тела, пищеварительная система. Гомономная и гетерономная метамерия, организация выделительной, кровеносной и нервной систем. Органы движения, дыхания. Размножение, эмбриональное и личиночное развитие.
Тип Членистоногие (Arthropoda). Классы типа: Ракообразные (Crustacea - подтип Branchiata - жабродышащие); Многоножки, Насекомые (Myriapoda, Insecta - подтип Tracheata - трахейные); Трилобиты, Мечехвосты, Паукообразные (Trilobita, Xiphosura, Arachnida - подтип Trilobitomorpha и подтип Chelicerata - хелицеровые). Общие черты организации типа: хитинизация покровов, группы отдельных мышц, миксоцель, гетерономная метамерия и тагмы тела, членистость конечностей и многообразие их функций. Роль в биосфере представителей классов. Филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей.
Тип Моллюски (Mollusca). Классы типа: Брюхоногие (Gastropoda). Панцирные (Polyplacophora), Двустворчатые (Bivalvia), Головоногие (Cephalopoda), Моноплакофоры (Monoplacophora). Общие черты организации типа: отделы тела, мантия и раковина, мантийная полость и ее органы, следы метамерии; вторичная полость тела, почки. Своеобразие общих черт организации в классах типа. Своеобразие билатеральной симметрии у брюхоногих (торсионный процесс, асимметрия мантийных органов.
Тип Иглокожие (Echinodermata). Основные черты типа, как целомических билатерий с энтероцельной закладкой мезодермы и вторичным ртом: энтероцельная закладка мезодермы, развитие целома, мезодермический скелет, формирование нервной системы. Особенности организации типа: элементы радиальной симметрии, осевой комплекс, структура скелета, амбулакральная система, пищеварительная и нервная система. Личинки иглокожих.
Проблемы происхождения беспозвоночных. Краткие сведения об организации Placozoa, Mesozoa, Priapulida. Echiurida, Brachiopoda, Chaetognata, Pogonophora. Теории происхождения одноклеточных и многоклеточных животных. Филогенетические связи типов; группировка типов по плану строения, эмбриональным пластам, полостям тела, эмбриогенезу. Строение, жизнедеятельность, экология, поведение, распространение животных; многообразие животного мира.
Зоология позвоночных. Общая характеристика типа хордовых Хордовые как тип животного царства: пример эволюции на основе единого плана строения. Положение типа хордовых в системе животного царства. Связь с другими типами. Билатеральная симметрия, вторичная полость тела. Вторичноротость как признаки, отражающие этапы эволюционного становления типа.
Подтип оболочники (личинкохордовые), подтип бесчерепные, подтип позвоночные. Общая характеристика подтипа, принципы организации основных морфо-функциональных систем. Деление подтипа на классы; их объединение в разделы и надклассы; нетаксономические группы: анамнии и амниоты, пойкилотермные и гомойотермные.
Водные позвоночные (круглоротые, хрящевые рыбы, костные рыбы).
Выход позвоночных на сушу. Биологические предпосылки освоения позвоночными воздушной среды. Происхождение наземных позвоночных.
Земноводные. Амфибии как первый класс наземных позвоночных. Особенности воздушной среды: преобразования морфо-функциональных систем, определяющие приспособления к наземному образу жизни.
Наземные позвоночные (амниоты): пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Сравнительная характеристика анамний и амниот. Особенности пресмыкающихся (рептилий) птиц и млекопитающих как первичноназемных позвоночных животных. Диагностические характеристики классов пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Место человека в системе позвоночных. Биологические и социальные факторы становления человека. Современная роль человечества в биосфере.
Практические занятия заключаются в исследовании с помощью микроскопа представителей всех указанных в программе групп беспозвоночных, а также в изучении анатомии внутренних органов и скелетов позвоночных животных. Необходимым элементом обучения является проведение летних полевых практик продолжительностью 2-4 недели, позволяющих познакомиться с животным миром в естественной среде обитания.
Ботаника
Ботаника как - наука о растениях и ее место в системе биологических дисциплин. Роль растений в жизни нашей планеты и человечества. Основные разделы ботаники: морфология, систематика, флористика, экология, фитоценология. Этапы истории ботаники. Принципы ботанической классификации. Основные таксономические категории. Разделение царства растений на два подцарства.
Низшие растения.
Краткая характеристика высших и низших растений. Понятие о талломе. Основные отделы низших растений: сине-зеленые водоросли, красные водоросли, зеленые водоросли, диатомовые водоросли, бурые водоросли, грибы, лишайники. Распределение этих отделов по группам: прокариоты и эукариоты. Автотрофные и гетеротрофные низшие растения и их роль в природе. Роль низших растений в народном хозяйстве. Значение низших растений в качестве объектов экспериментальных исследований.
Отдел сине-зеленые водоросли. Строение клетки, талломов, систематическое деление на классы хлорококковые и гормогониевые, представители. Общая характеристика отделов эукариотных водорослей. Строение клетки водорослей. Размножение водорослей: вегетативное, бесполое, половое. Смена ядерных фаз и чередование поколений. Условия образования органов бесполого и полового размножения.
Отдел красные водоросли. Общая характеристика, деление на классы бангиевые и флоридеи, представители.
Отдел зеленые водоросли. Класс равножгутиковые. Порядки: вольвоксовые, хлорококковые, улотриксовые, хетофоровые, эдогониевые, сифонокладиевые, бриопсидовые (сифоновые).
Отдел диатомовые водоросли. Классы центрические и перистые, отличительные черты их, представители.
Отдел бурые водоросли. Классы изогенератные, гетерогенератные, циклоспоровые. Представители.
Отдел грибы. Общая характеристика. Строение вегетативного тела у грибов. Строение грибной клетки. Смена ядерных фаз в разных группах грибов. Типы плодовых тел, главнейшие классы грибов: зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, несовершенные грибы.
Отдел лишайники. Общая характеристика. Строение таллома, размножение, систематическое положение грибов и водорослей, входящих в состав лишайников. Характер взаимоотношений гриба и водоросли в лишайнике. Представители. Значение в природе и жизни человека.
Высшие растения. Общая характеристика высших растений Выход растений на сушу. Особенности жизни растений в наземных условиях. Теломная теория. Возникновение органов: корней, стебля, листьев. Специализация клеток и возникновение тканей. Структурные особенности их клеток. Первичная и вторичная меристемы. Первичные и вторичные постоянные ткани. Понятие о побеге. Стебель и его основные функции. Формы и размеры стеблей. Ветвление стеблей: дихотомическое, моноподиальное и симподиальное. Камбий и вторичное утолщение. Особенности заложения и дифференциации ксилемы в стебле. Стебель древесных растений. Годичные кольца древесины. Возрастные изменения древесины и луба. Использование древесины и луба в народном хозяйстве. Лист и его основные функции. Основные части листа. Морфология и анатомия листовой пластинки. Листопад, его значение в жизни растений, механизм листопада. Видоизменения побегов: корневище, столон, клубень, луковица, колючка и т.д. Корень. Основные функции корня. Топографические зоны корня: деления, растяжения, поглощения, проведения. Корневой чехлик. Корневые волоски. Внутреннее строение корня: первичная кора, центральный цилиндр. Отличие корня от стебля.
Размножение высших растений: Вегетативное и бесполое, половое воспроизведение. Вегетативное размножение растений: корневищами, черенками, порослью, клубнями, луковицами, выводковыми почками. Значение вегетативного размножения растений в природе и сельскохозяйственной практике. Бесполое размножение. Спорообразование у высших растений. Строение спор. Равно - и разноспоровость. Половое воспроизведение. Особенности полового процесса у высших растений. Строение половых органов (антеридиев и архегониев) и гамет. Чередование ядерных фаз у высших растений и его экологическая обусловленность. Понятие о спорофите и гаметофите. Редукция гаметофита в связи с разноспоровостью. Две линии эволюционного развития высших растений - с преобладанием гаметофита и спорофита.
Цели и задачи современной систематики растений. Отдел Моховидные. Общая характеристика. Жизненный цикл. Деление на классы: антоцеротовые, печеночники, листостебельные мхи. Происхождение мохообразных. Экология, географическое распространение, значение в природе и народном хозяйстве.
Отдел Псилофитовидные (Риниофиты). Общая характеристика и анатомическая структура основных представителей: ринии, хорнеофитона, куксонии. Жизненный цикл. Разные точки зрения на положение отдельных представителей и всего отдела в системе высших растений.
Отдел Псилотовидные. Строение спорофита и гаметофита. Черты сходства с псилофитовидными.
Отдел Плауновидные. Общая характеристика. Жизненный цикл. Особенности строения плауна и плаунка (селагинеллы): стебель, проводящая система, листья; равноспоровость и разноспоровость. Половое поколение, редукция гаметофита у разноспоровых представителей. Ископаемые плауновидные.
Отдел Хвощевидные. Общая характеристика хвоща. Жизненный цикл. Особенности строения спорофита: листья, ветвление, проводящая система. Гаметофит. Ископаемые представители хвощевидных, их значение для выяснения происхождения и эволюции хвощевидных, их геологическая роль.
Отдел Папоротниковидные. Общая характеристика. Жизненный цикл. Крупнолистность. Происхождение листа. Разнообразие строения спорофита. Гаметофит. Типы стелы. Особенности формирования спорангиев (эвспорангиатные и лептоспорангиатные формы). Краткая характеристика папоротников. Значение современных папоротниковидных в природе.
Отдел семенные папоротники. Общая характеристика. Возникновение семезачатка и семени. Значение семени для эволюции наземных растений. Значение этого отдела для дальнейшего развития семенных растений.
Отдел голосеменные. Общая характеристика. Жизненный цикл. Разделение на классы: саговниковые, шишконосные, оболочкосеменные, гинкговые. Класс саговниковые. Общая характеристика. Саговник, строение листьев, стебля, органов спороношения. Особенности строения гамет офитов. Половой процесс. Семя. Беннетиты. Значение голосеменных в природе и народном хозяйстве.
Отдел покрытосеменные. Общая характеристика. Разнообразие внутренних форм и общего строения. Строение цветка: цветоложе; околоцветник и многообразие его строения (симметрия, срастание, редукция); андроцей; строение тычинки, пыльник, образование микроспор и пыльцы. Разнообразие строения андроцея. Гинецей. Пестик. Апокарпия, ценокарпия. Положение завязи в цветке. Строение семезачатка. Образование мегаспор, строение женского гаметофита - зародышевого мешка. Основы экологии опыления. Абиотическое и биотическое опыление. Двойное оплодотворение. Развитие семени. Строение семян с эндоспермом, без эндосперма, с периспермом. Развитие плода. Основные типы плодов: апокарпии, синкарпии, паракарпии, лизикарпии. Многообразие плодов и семян. Плоды и семена - элементы расселения и возобновления растений. Морфологическая природа и происхождение цветка покрытосеменных растений - эвантовая, псевдантовая и теломная теории. Соцветия, их основные типы. Направления эволюции соцветий.
Разделение покрытосеменных на классы. Класс двудольные. Класс однодольные. Основные направления эволюции покрытосеменных. Главные порядки покрытосеменных. Жизненный цикл покрытосеменных растений. Гомологии и аналогии с голосеменными и папоротниковидными. Значение покрытосеменных для человечества.
Понятие о растительных сообществах. Флора и растительность. Растительное сообщество, общее понятие, определение. Процесс формирования растительного сообщества на обнажении. Взаимоотношения между растениями. Признаки растительного сообщества: условия существования, видовой состав, ярусная структура, количественные соотношения видов, жизненность. Воздействие на среду обитания и выработка фитосреды. Динамика растительных сообществ: сезонные и годичные изменения, смены (сукцессии). Распределение по земному шару флористических комплексов (флор) и типов растительности.
Практические занятия заключаются в знакомстве с общими закономерностями строения вегетативных и репродуктивных органов высших и низших растений, используя живой, гербарный или фиксированный в спирте материал, а также в освоении техники приготовления анатомических препаратов.
Необходимым элементом обучения является проведение летних полевых практик продолжительностью 2-3 недели, позволяющих познакомиться с разнообразием мира растений.
Генетика
Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости, Место генетики среди биологических наук. Истоки генетики. Понятия: ген, генотип и фенотип. Фенотипическая и генотипическая изменчивость, мутации. Основные этапы развития генетики. Роль отечественных ученых в развитии генетики и селекции (Н. И. Вавилов, А. С. Серебровский, Н.К.Кольцов, Ю.А.Филипченко, С.С.Четвериков и др.). Значение генетики для решения задач селекции, медицины, биотехнологии, экологии.
Материальные основы наследственности. Понятие о генетической информации. Доказательства роли ядра и хромосом и явлениях наследственности. Локализация генов в хромосомах. Роль цитоплазматических факторов в передаче наследственной информации. Деление клетки и воспроизведение. Митотический цикл и фазы митоза. Мейоз и образование гамет. Конъюгация хромосом. Редукция числа хромосом. Генетическая роль митоза и мейоза. Кариотип. Парность хромосом в соматических клетках. Гомологичные хромосомы. Специфичность морфологии и числа хромосом. Молекулярные основы наследственности. Истоки биохимической генетики. Концепция "один ген - один полипептид". Белок как элементарный признак. Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот (трансформация у бактерий, опыты с вирусами). Модель ДНК Уотсона и Крика. Функции нуклеиновых кислот в реализации генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция. Методологическое значение принципа передачи генетической информации: ДНК<->РНК>белок. Свойства генетического кода. Доказательства триплетности кода. Расшифровка кодонов. Вырожденность кода. Терминирующие кодоны. Понятие о генетической супрессии. Универсальность кода. Строение хромосом: хроматида, хромомеры, эухроматические и гетерохроматические районы хромосом. Изменения в организации морфологии хромосом в ходе митоза и мейоза. Репликация хромосом. Политения. Онтогенетическая изменчивость хромосом. Молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина: ДНК, РНК, гистоны, другие белки. Уровни упаковки хроматина, нуклеосомы.
Генетический анализ Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического анализа. Методы: гибридологический, мутационный, цитогенетический, генеалогический, популяционный, близнецовый, биохимический. Основы гибридологического метода: выбор объекта, отбор материала для скрещиваний, анализ признаков, применение статистического метода. Разрешающая способность гибридологического метода. Генетическая символика. Моногибридные и полигибридные скрещивания. Закономерности наследования при моногибридном скрещивании, открытые Г.Менделем. Представление об аллелях и их взаимодействиях: полное и неполное доминирование, кодоминирование. Закон "чистоты гамет". Гомозиготность и гетерозиготность. Анализирующее скрещивание, анализ типов и соотношения гамет у гибридов. Расщепление по фенотипу и генотипу во втором поколении и анализирующем скрещивании при моногенном контроле признака и разных типах аллельных взаимодействий. Относительный характер доминирования. Возможные биохимические механизмы доминирования. Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях при моногенном контроле каждого признака: единообразие первого поколения и расщепление во втором поколении. Закон независимого наследования генов. Статистический характер расщеплений. Общая формула расщеплений при независимом наследовании. Значение мейоза в осуществлении законов "чистоты гамет" и независимого наследования. Условия осуществления "менделевских" расщеплений. Биохимические основы неаллельных взаимодействий. Особенности наследования количественных признаков (полигенное наследование). Использование статистических методов при изучении количественных признаков. Представление о генотипе как сложной системе аллельных и не аллельных взаимодействий генов. Плейотропное действие генов. Пенентрантность и экспрессивность. Хромосомное определение пола и наследование признаков, сцепленных с полом. Половые хромосомы, гомо- и гетерогаметный пол; типы хромосомного определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Значение реципрокных скрещиваний для изучения сцепленных с полом признаков. Наследование при нерасхождении половых хромосом. Балансовая теория определения пола. Гинандроморфизм. Сцепленное наследование и кроссинговер. Значение работ школы Т.Моргана в изучении сцепленного наследования признаков. Группы сцепления. Кроссинговер. Цитологические доказательства кроссинговера. Множественные перекресты. Интерференция. Линейное расположение генов в хромосомах. Основные положения хромосомной теории наследственности по Т.Моргану. Генетические карты, принцип их построения у эукариот. Использование данных цитогенетического анализа для локализации генов. Особенности микроорганизмов как объекта генетических исследований. Организация генетического аппарата у бактерий. Представление о плазмидах, эписомах и мигрирующих генетических элементах (инсерционные последовательности, транспозоны). Методы, применяемые в генетическом анализе у бактерий и бактериофагов: клональный анализ, метод селективных сред, метод отпечатков и др. Особенности процессов, ведущих к рекомбинации у прокариот. Конъюгация у бактерий. Кольцевая карта хромосом прокариот. Генетическая рекомбинация при трансформации. Трансдукция у бактерий. Общая и специфическая трансдукция. Использование трансформации и трансдукции для картирования генов. Сопоставление методов генетического анализа у прокариот и эукариот.
Внеядерное наследование. Закономерности нехромосомного наследования, отличие от хромосомного наследования, методы изучения. Материнский эффект цитоплазмы. Пластидная наследственность. Митохондриальная наследственность. Взаимодействие ядерных и внеядерных генов. Цитоплазматическая мужская стерильность у растений. Инфекционные факторы внеядерной наследственности. Плазмидное наследование. Свойства плазмид: трансмиссивность, несовместимость, детерминирование признаков устойчивости к антибиотикам и другим лекарственным препаратам, образование колицинов и др. Использование плазмид в генетических исследованиях. Значение изучения нехромосомного наследования в понимании проблем эволюции клеток высших организмов, происхождения клеточных органелл - пластид и митохондрий. Эндосимбиоз.
Генетическая изменчивость. Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости. Формирование признаков как результат взаимодействия генотипа и факторов среды. Норма реакции генотипа. Адаптивный характер модификаций. Использование математических методов при анализе изменчивости организмов. Комбинативная изменчивость, механизм ее возникновения, роль в эволюции и селекции. Геномные изменения: полиплоидия, анеуплоидия. Автополиплоиды, аллополиплоиды. Роль полиплоидии в эволюции и селекции. Анеуплоидия: нуллисомики, моносомики, полисомики, их использование в генетическом анализе. Хромосомные перестройки. Внутри- и межхромосомные перестройки: делеции, дупликации, инверсии, транслокации, транспозиции. Механизмы их возникновения, использование в генетическом анализе для локализации отдельных генов и составления генетических карт. Классификация генных мутаций. Представление о прямых и обратных, генеративных и соматических, адаптивных и нейтральных летальных и условно летальных, ядерных и неядерных, спонтанных и индуцированных мутациях. Общая характеристика молекулярной природы возникновения генных мутаций. Роль мобильных генетических элементов в возникновении генных мутаций и хромосомных перестроек. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Количественная оценка частот возникновения мутаций. Радиационный мутагенез. Химический мутагенез. Антимутагены. Мутагены окружающей среды и методы их тестирования.
Теория гена. Структура генома. Представление школы Моргана о строении и функции гена. Функциональный и рекомбинационный критерии аллелизма. Множественный аллелизм. Мутационная и рекомбинационная делимость гена. Работы школы Серебровского по ступенчатому аллелизму. Псевдоаллелизм. Функциональный тест на аллелизм (цис-транс-тест). Исследование тонкой структуры гена на примере фага Т4 (Бензер). Сопоставление физических и генетических размеров единиц карты для установления размеров гена и минимальной единицы мутирования и рекомбинации. Ген как единица функции (цистрон). Явление межаллельной комплементации, относительность критериев аллелизма. Молекулярно генетические подходы в исследовании тонкого строения генов. Перекрывание генов в одном участке ДНК. Интрон-экзонная организация генов эукариот, сплайсинг. Структурная организация генома эукариот. Классификация повторяющихся элементов генома. Семейства генов. Псевдогены. Регуляторные элементы генома. Молекулярно-генетические методы картирования генома. Проблемы происхождения и молекулярной эволюции генов.
Молекулярные механизмы генетических процессов. Преемственность проблем "классической" и молекулярной генетики. Мутационные модели. Генетический контроль и молекулярные механизмы репликации. Нарушения в процессах репарации как причина наследственных молекулярных болезней.
Генетика развития. Онтогенез как реализация наследственно детерминированной программы развития. Стабильность генома и дифференциальная активность генов в ходе индивидуального развития. Первичная дифференцировка цитоплазмы, действие генов в раннем эмбриогенезе, амплификация генов. Роль гомейозисных генов в онтогенезе. Опыты по трансплантации ядер. Методы клонирования генетически идентичных организмов. Тканеспецифическая активность генов. Функциональные изменения хромосом в онтогенезе (пуффы, "ламповые щетки"); роль гормонов, эмбриональных индукторов. Факторы, определяющие становление признаков в онтогенезе: плейотропное действие генов, взаимодействие генов и клеток, детерминация. Мутации, переопределяющие пол в ходе онтогенеза.
Популяционная и эволюционная генетика. Понятие о виде и популяции. Популяция как естественноисторическая структура. Понятие о частотах генов и генотипов. Математические модели в популяционной генетике. Закон Харди-Вайнберга, возможности его применения. С.С.Четвериков - основоположник экспериментальной популяционной генетики. Генетическая гетерогенность популяций. Методы изучения природных популяций. Факторы динамики генетического состава популяции (дрейф генов), мутационный процесс, межпопуляционные миграции, действие отбора. Взаимодействие факторов динамики генетической структуры в природных популяциях. Понятие о внутрипопуляционном генетическом полиморфизме и генетическом грузе. Естественный отбор как направляющий фактор эволюции популяций. Понятие о приспособленности и коэффициенте отбора. Роль генетических факторов в эволюции. Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики. Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции, решения проблем сохранения генофонда и биологического разнообразия.
Генетические основы селекции. Предмет и методология селекции. Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном материале. Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову, Понятие о породе, сорте, штамме. Сохранение генофонда ценных культурных и диких форм растений и животных. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Значение наследственной изменчивости организмов для селекционного процесса и эволюции. Роль частной генетики отдельных видов организмов в селекции. Роль полиплоидии в повышении продуктивности растений. Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг. Инбридинг. Коэффициент инбридинга - показатель степени гомозиготности организмов. Линейная селекция. Отдаленная гибридизация. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации; скрещиваемость, фертильность и особенности расщепления у гибридов. Пути преодоления нескрещиваемости. Методы отбора: индивидуальный и массовый отбор. Отбор по фенотипу и генотипу (оценка по родословной и качеству потомства). Сибселекция. Перспективы методов генетической и клеточной инженерии в селекции и биотехнологии.
Генетика человека Особенности человека как объекта генетических исследований. Методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный. Использование метода гибридизации соматических клеток для генетического картирования. Изучение структуры и активности генома человека с помощью методов молекулярной генетики. Программа "Геном Человека". Проблемы медицинской генетики. Роль генетических и социальных факторов в эволюции человека.
Практические задачи проводятся на модельных генетических объектах: горохе посевном (Pisum Sativum L.) и плодовой мушке (Drosofila melanogaster) и позволяют выявить характер независимого и сцепленного наследования признаков, типы взаимодействия аллельных и неаллельных генов, сцепление генов и кроссинговер.
Физиология животных и человека
Физиология как наука о функциях организма и отдельных его частей. Методы физиологических исследований. Роль физиологии в развитии медицины и ветеринарии.
Физиология возбудимых клеток. Структура и свойства мембраны возбудимых клеток. Механизмы трансмембранного транспорта ионов. Ионные насосы. Соотношение основных потенциалообразующих ионов внутри клетки и в межклеточной жидкости; понятие о потенциалах равновесия для этих ионов. Механизм формирования потециала покоя. Формула Нернста. Возбуждение. Раздражение клетки электрическим током. Законы раздражения. Электрически управляемые ионные каналы и их свойства. Локальный ответ, критический уровень деполяризации. Порог раздражения. Изменения возбудимости при действии катода и анода. Потенциал действия - ответ по закону "все или ничего". Ионный механизм генерации потенциала действия. Натриевая инактивация. Рефрактерность. Аккомодация. Проведение возбуждения вдоль нервного или мышечного волокна. Электротоническая и импульсная составляющая процесса распространения возбуждения. Зависимость скорости проведения от диаметра волокна. Особенности проведения возбуждения в миелинизированных нервных волокнах. Передача возбуждения с одной клетки на другую. Электрические и химические синапсы, их структурные и функциональные различия. Передача возбуждения с нерва на скелетную мышцу как пример функционирования химического синапса. Секреция ацетилхолина из синаптического окончания, электро-секреторное сопряжение, роль Са. Взаимодействие медиатора с холинорецепторами постсинаптической мембраны. Химически управляемые ионные каналы. Постсинаптический потенциал, его отличия от потенциала действия. Генерация потенциала действия в мышце. Пластичность синаптической передачи.
Физиология мышц Поперечно-полосатые мышцы. Строение саркомера. Сократительные белки. Теория скольжения нитей. Роль Са и АТФ. Саркоплазматический ретикулум. Зависимость силы сокращения от исходной длины мышцы. Одиночное и тетаническое сокращение. Фазные и тонические мышечные волокна, особенности их иннервации и сокращения. Моторная единица. Гладкие мышцы. Особенности структурно-функциональной организации и свойства.
Физиология нервной системы. Нейрон как структурно-функциональная единица нервной системы. Элементы нейрона: сома, дендриты, аксон, аксонный холмик. Аксонный транспорт. Отличия центральных синапсов от нервно-мышечного. Необходимость суммации постсинаптических потенциалов для генерации потенциала действия. Множественность синаптических контактов на нейроне. Временная и пространственная суммация как основа интегративной деятельности нейрона. Пресинаптическое и постсинаптическое облегчение и торможение. Ионная природа тормозных и возбуждающих постсинаптических воздействий. Основные типы медиаторов и механизмы их взаимодействия с рецепторами. Медиаторы и модуляторы. Особенности действия пептидных медиаторов и модуляторов. Афферентные, промежуточные и эфферентные нейроны. Понятие о рефлексе и рефлекторной дуге. Основная задача центральной нервной системы (ЦНС) - выбор пути распространения возбуждения и объединение нейронов в функциональные ансамбли. Принципы функциональных связей в нервных центрах. Дивергенция и конвергенция. Явления окклюзии и облегчения. Возбуждающие и тормозные связи между нейронами. Фиксированные нервные цепи и стандартные программы как основа безусловных рефлексов и стереотипных форм поведения. Механизмы модуляции эффективности синаптической передачи как способ изменения стандартных программ, их роль в формировании поведенческих реакций, процессах обучения и памяти. Сенсорные системы. Генерация импульсной активности в рецепторе (на примере фоторецептора); частотное кодирование силы воздействия. Механизмы, обеспечивающие адекватность восприятия. Структурно-функциональная организация основных органов чувств: органы слуха, зрения, равновесия, обонятельные, вкусовые и кожные рецепторы. Пути поступления афферентной информации в головной мозг.
Общий план строения нервной системы позвоночных. Соматическая система. Спинной мозг, рефлекторная и проводящая функции. Мотонейроны, принцип общего конечного пути. Спинномозговые двигательные рефлексы. Мышечные веретена и сухожильные органы. Гамма-мотонейроны и их функциональное значение. Влияния структур головного мозга на спинальные двигательные функции. Роль продолговатого, среднего, промежуточного мозга, мозжечка, подкорковых ядер и коры больших полушарий в формировании двигательных программ. Органы равновесия и их участие в позных и двигательных реакциях. Вегетативная нервная система. Ее роль в регуляции внутренних органов и поддержании гомеостаза. Структурно-функциональная организация симпатического и парасимпатического отделов и их регуляторные взаимоотношения. Медиаторы вегетативной нервной системы. Вегетативные ганглии, их интегративная функция и участие в формировании конечного регуляторного влияния на эффекторные структуры. Периферические вегетативные рефлексы. Структуры ЦНС, участвующие в регуляции вегетативных функций. Связь соматических и вегетативных механизмов регуляции.
Эндокринная система. Особенности гуморальной регуляции. Механизмы, обеспечивающие адресованность влияний. Химическая природа основных групп гормонов и особенности их взаимодействия с клетками-мишенями (внутриклеточная и мембранная рецепция). Понятие о вторичных мессенджерах (Са, циклические нуклеотиды). Основные железы внутренней секреции, выделяемые ими гормоны и их функциональная роль: половые железы (механизм дифференцировки пола), надпочечники (мозговой и корковый слой), поджелудочная железа, щитовидная железа, околощитовидные железы, гипофиз. Регуляция деятельности желез внутренней секреции. Связь нервных и гормональных механизмов регуляции, гипоталамо-гипофизарная система. Тропные гормоны. Гипоталамические регуляторные факторы. Гормоны желудочно-кишечного тракта и почек. Атриопептид.
Защитные системы организма. Неспецифические и специфические механизмы защиты. Процесс свертывания крови. Фагоцитоз. Иммунная система. Основная задача иммунитета - защита от всего генетически чужеродного. Антиген. Антитело. Клеточные основы иммунитета. В и Т лимфоциты. Роль тимуса. Гуморальный и клеточный иммунитет, их особенности, взаимодействие между собой и с неспецифическими системами защиты. Группы крови. Резус-фактор. Патологии, связанные с нарушениями работы иммунных систем: иммунные дефициты, аутоиммунные заболевания, аллергии.
Кровообращение. Функции системы кровообращения. Особенности кровообращения у разных классов позвоночных животных. Строение сердца теплокровного. Сердечный цикл. Автоматия; истинные и латентные водители ритма. Проводящая система сердца. Атрио-вентрикулярная задержка и ее функциональный смысл. Рабочий миокард; межклеточные контакты; соотношение между длительностью потенциала действия и сокращения. Электрокардиограмма, метод регистрации и информативное значение. Систолический и минутный объем сердца. Механизмы регуляции сердечной деятельности: миогенные механизмы (закономерности Франка-Старлинга и Анрепа); местные внутрисердечные рефлексы; центральные (экстракардиальные) механизмы нервной регуляции. Влияния симпатических и парасимпатических нервов на сердце. Основные рефлексогенные зоны, участвующие в рефлекторной регуляции работы сердца. Основные принципы гемодинамики и факторы, определяющие величину кровяного давления. Общая характеристика изменений давления и линейной скорости кровотока в различных частях кровяного русла. Артериолы, их строение и роль в регуляции кровотока. Капиллярный кровоток (строение стенки капилляра; фильтрация, диффузия, абсорбция; роль гидростатического и онкотического давления в этих процессах). Регуляция капиллярного кровотока. Венозный кровоток и его особенности. Иннервация сосудов. Бульбарный сосудо-двигательный центр; основные рефлексогенные зоны сосудистого русла. Механизмы перераспределения крови. Гуморальные механизмы регуляции кровотока: вазопрессин, адреналин, система ренин-ангиотензин-альдостерон, атриопептид, продукты метаболизма.
Дыхание. Строение легких. Механизм легочного дыхания. Дыхательные мышцы и их иннервация. Дыхательный центр и его работа. Регуляция дыхания. Рефлексы саморегуляции с рецепторов растяжения легких и их роль в механизмах смены вдоха выдохом. Влияния газового состава крови на дыхание. Рефлексы с хеморецепторов сосудистых рефлексогенных зон и продолговатого мозга.
Пищеварение. Общее строение пищеварительного тракта. Особенности пищеварения в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Нервные и гуморальные механизмы регуляции желудочной секреции и секреции поджелудочной железы. Строение кишечной ворсинки. Пристеночное (мембранное) пищеварение, его смысл и значение. Механизмы всасывания; особенности всасывания аминокислот, углевода и жиров. Роль печени.
Выделение. Почки. Строение нефрона. Особенности почечного кровообращения. Клубочковая фильтрация, канальцевые реабсорбция и секреция. Активная реабсорбция натрия и сопряженный транспорт воды. Противоточно-поворотная система и ее роль в механизмах концентрирования мочи. Регуляция выделительной функции почки. Роль почки в регуляции АД и осмотического давления плазмы. Антидиуретический гормон, система ренин-ангиотензин-альдостерон, атриопептид.
Практические занятия заключаются в экспериментальном изучении физиологии возбудимых тканей и нервно-мышечной физиологии (на примере регистрации потенциала действия седалищного нерва, а также сократительного ответа икроножной мышцы лягушки). Желательно также изучение нервной и гуморальной регуляции работы сердца на препарате изолированного сердца лягушки.
Эмбриология
Эмбриология (биология развития) как наука о закономерностях онтогенеза многоклеточных организмов, начиная с гаметогенеза и включая послезародышевое развитие. Эмбриология изучает строение и функции зародышей на последовательных стадиях развития вплоть до становления взрослых форм и последующего старения организма.
Предмет и история эмбриологии. Предмет эмбриологии, ее связь с другими биологическими дисциплинами. Краткий обзор истории эмбриологии. Воззрения Гиппократа и Аристотеля. Эмбриология ХYII-ХYIII вв. Преформисты и эпигенетики. Работы К.Ф.Вольфа. Развитие эмбриологии в XIX веке. Значение работ К. Бэра. Влияние дарвинизма на эмбриологию. Сравнительно-эволюционное направление (А.С. Ковалевский, Э. Геккель, И.И. Мечников). Исторические корни экспериментальной эмбриологии, ее современные задачи. Каузально-аналитический метод, его сильные и слабые стороны. Дискуссия неопреформистов и неоэпигенетиков (В. Гис, В.Ру, Г.Дриш). Основные направления и задачи современной описательной, экспериментальной, сравнительной и теоретической эмбриологии. Ее связь с цитологией, генетикой и молекулярной биологией. Прикладное значение эмбриологии.
Гаметогенез. Формирование первичных половых клеток (гоноцитов) у различных групп животных (губки, кишечнополостные, круглые черви, ракообразные, позвоночные). Миграции гоноцитов в гонаду. Оогенез, его основные периоды: размножение, рост, созревание яйцеклеток. Типы питания яйцеклеток; фагоцитарный, нутриментарный, фолликулярный. Связь яйцеклетки с питательными клетками при разных типах питания; поступающие в яйцеклетку вещества. Превителлогенез и вителлогенез. Профаза мейоза, протекающие в ней цитологические и биохимические перестройки. Амплификация генов. Синтез рРНК и мРНК. Поляризация яйцеклетки. Характерные особенности сперматогенеза. Спермиогенез.
Оплодотворение. Дистантные взаимодействия гамет. Случаи хемотаксиса. Гиногамоны, андрогамоны. спермиолизины, их роль. Контактные взаимодействия гамет. Активация спермия - акросомная реакция. Активация яйцеклеток - кортикальная реакция. Ее биохимические основы. Поведение пронуклеусов и центриолей при оплодотворении, фаза зрелости яйцеклеток различных групп животных при проникновении сперматозоида. Синтез ДНК в пронуклеусах. Каригамия. Определение пола при оплодотворении. Ооплазматическая сегрегация в разных типах яиц и ее морфогенетическая роль. Цитологические механизмы определения сагиттальной плоскости в яйцеклетке амфибии. Искусственный и естественный партеногенез. Гиногенсз. Андрогенез. Теоретический интерес и практическое применение этих явлений. Экстракорпоральное оплодотворение у животных и человека.
Дробление. Общая характеристика процесса дробления. Его биологический смысл. Особенности клеточного цикла при дроблении Особенности синтетических процессов при дроблении. Моменты включения материнских и отцовских генов. Пространственная организация дробления. Значение количества и распределения желтка. Правила Сакса - Гертвига. Основные закономерности спирального дробления. Значение взаимодействия бластомеров для пространственной организации голобластическою дробления. Ооплазматическая сегрегация при дроблении. Регуляционные способности бластомеров у зародышей различных систематических групп (кишечнополостные, моллюски, асцидии, иглокожие, амфибии). Механизмы бластуляции. Типы 6ластул, связь их строения с морфологией дробления.
Гаструляция и формирование основных закладок органов у позвоночных животных. Описание и результаты экспериментального анализа. Способы гаструляции: деламинация, иммиграция, эпиболия, инвагинация и различные их сочетания. Типы гаструл. Способы закладки мезодермы. Осевая мезодерма и ее дальнейшая дифференцировка: боковая пластинка. Нейруляция у зародышей амфибий. Морфогенетические движения при гаструляции и нейруляции амфибий. Интеркаляция и конвергенция клеток. Карты презумптивных зачатков. Гетерономная метамерия Сегментация мезодермы и генетический контроль (гомеозисные гены). Эмбриональная регуляция. Закон Дриша и "позиционная информация". Эмбриональная индукция и ее этапы в раннем развитии амфибий. Индукция нейральных закладок хордомезодермой (первичная индукция по Г.Шпеману). Индукция мезодермы (П. Ньюкуп). Тангенциальная индукция. Современные представления о молекулярных механизмах индукционных процессов. Понятие компетенции эмбриональной закладки, ее роль в определении отвода на индукционное воздействие.
Элементы сравнительной эмбриологии позвоночных. Закон зародышевого сходства Бэра и его современная трактовка. Морфогенетические движения в раннем развитии костистых рыб. Особенности закладки зародышевых листков у рептилий. Гаструляция у птиц, внезародышевая и зародышевая энтодерма у птиц. Первичная полоска и бороздка, их дифференцировка. Гомологизация с бластопором амфибии. Нейруляция: закладка осевых органов. Сегментация мезодермы и днфференцировка сомита. Дифференцировка отделов головного мозга. Развитие сердца. Формирование внезародышевых органов: оболочек, желточного мешка и аллантоиса. Особенности биологии развития и размножения млекопитающих. Дробление, формирование бластоцисты. Внезародышевые образования, особенности их строения и функции. Типы плацент. Экспериментальные исследования по эмбриологии млекопитающих, их значение для сельского хозяйства и медицины.
Некоторые сведения об органогенезах. Формирование головного мозга, глаз и конечностей позвоночных, Морфогенетические взаимодействия между частями зачатка при развитии глаза, конечностей, желез пищеварительного тракта. Детерминация и регуляции при развитии органов. Вторичные эмбриональные индукции, их механизмы. Контактные и дистантные взаимодействия клеток. Механизмы клеточной агрегации.
Дифференциация клеток. Дифференцировка клеток как синтез специфических белков и сборка; надмолекулярных структур. Дифференцирующая роль движений внутриклеточных компонентов, Дифференцировка клеточных мембран. Современные представления о механизмах регуляции синтезов специфических белков. Возможные уровни регуляции: уровень соматических мутаций, транскрипционный, трансляционный, посттрансляционный. Что дают опыты по пересадкам клеточных ядер для суждения об уровнях регуляции? Дифференциальная экспрессия генов, ее основные пространственные закономерности у зародышей насекомых и позвоночных. Химические и физические регуляторы клеточной дифференцировки.
Элементы эволюционной эмбриологии. Представления о происхождении многоклеточности. Биогенетический закон и его современная трактовка. Гегерохронии (Э. Геккель), их роль в эволюции. Гетерохромная метамерия (П.П. Иванов) в понимании происхождения сегментации. Понятие филэмбриогенезов (А.Н. Северцов) и основные их типы. Значение принципов неустойчивости и периодичности развития для некоторых вопросов феногенетики и теории эволюции.
Некоторые сведения о регенерации. Характеристика процесса регенерации как общебиологического явления. Регенерация и онтогенез. Регенерация физиологическая и репаративная. Способы регенерации - эпиморфоз и морфотаксис, компенсаторная и регенерационная гипертрофия. Соматический эмбриогенез.
Практические занятия заключаются в наблюдении за процессами оплодотворения и дробления клеток, развитием амфибий (гаструляция, нейруляция); изучением развития птиц и органогенеза.
Теория эволюции
Теория эволюции как область биологии, изучающая и описывающая механизм и закономерности исторического развития биологических систем. Основные черты биологической эволюции: адаптивность, поступательный характер. Эволюционизм и креационизм.
Факторы эволюции. Микроэволюция Генетические основы эволюции. Понятие наследственной и ненаследственной изменчивости. Индивидуальная и групповая изменчивость. Мутационный процесс. Генеративные и соматические мутации. Частота мутирования. Популяция, как элементарная единица эволюции. Правило Харди-Вайнберга. Генофонд популяции. Факторы, формирующие генофонд. Комбинативная изменчивость. Поток генов. Генотип и фенотип. Фенотипическое проявление мутаций. Норма реакции. Морфозы. Адаптивные модификации.
Наследственная изменчивость, как материал эволюции. Экологические основы эволюции. Понятие борьбы за существование. Биогеоценоз, как арена борьбы за существование. Формы элиминации. Избирательная и неизбирательная элиминации. Индивидуальная, семейная, групповая элиминация. Элиминация и отбор. Формы борьбы за существование. Отношения в цепях питания. Типы конкуренции. Соотношение борьбы за существование и естественного отбора. Борьба за существование, как направляющий фактор эволюции.
Естественный отбор. Механизм естественного отбора. Отбор как дифференциальное переживание особей и как дифференциальное воспроизведение генотипов. Отбор, как причина эволюции онтогенеза. Факторы, влияющие на преобразование генофонда популяции под действием отбора. Системы скрещивания.
Формы естественного отбора. Стабилизирующий отбор, механизм действия, значение в эволюции. Балансирующий отбор и генетический груз. Движущий отбор, механизм действия, значение в эволюции. Формирование сбалансированного генетического полиморфизма и нормы реакции под действием отбора. Эффекты естественного отбора: поддерживающий, распределяющий, накапливающий. Творческая роль естественного отбора. Адаптация, как результат эволюции.
Вид и видообразование. Популяция, как структурное подразделение вида. Иерархия популяций. Основные концепции вида: типологическая, политипическая, морфологическая, биологическая. Реальность вида. Критерии вида.
Основные модели видообразования. Изоляция. Формы репродуктивной изоляции. Прекопуляционные и посткопуляционные изолирующие механизмы. Теория аллопатрического видообразования. Теория симпатрического видообразования. Другие модели видообразования. Темпы видообразования. Вид, как этап эволюции и как уровень организации биологических систем.
Искусственный отбор. Формы искусственного отбора. Бессознательный отбор. Методический отбор. Групповой и индивидуальный отбор. Генетические основы селекции. Коэффициент отбора. Понятие о приспособленности и селективной ценности. Селекционный дифференциал и ответ на отбор. Асимметрия ответа на отбор. Накапливающий и творческий эффекты искусственного отбора.
Общее заключение по проблеме микроэволюции. Эволюция, как авторегуляторный процесс. Видообразование, как следствие действия факторов эволюции.
Пути и закономерности эволюции. Макроэволюция. Соотношение микро- и макроэволюции. Микроэволюция и макроэволюция, определение понятий. Макроэволюция и филогенез. Принципы реконструкции филогенеза. Понятие гомологии. Исторические метод в биологии.
Соотношение индивидуального и исторического развития. Биогенетический закон. Понятие о рекапитуляции. Генетико-эволюционные причины рекапитуляции. Теория филэмбриогенеза. Модусы филэмбриогенеза органов, тканей и клеток. Педоморфоз и геронтоморфоз.
Корреляции индивидуального развития. Типы онтогенетических корреляций и их эволюция. Автономизация и рационализация процессов онтогенеза. Накопление корреляций общего значения. Рекапитуляция с точки зрения теории корреляций.
Дифференциация и интеграция в филогенезе. Дифференциация, как выражение прогрессивной эволюции. Мультифункциональность и множественное обеспечение биологически важных функций - как основа дифференциации. Основные типы преобразования мультифункциональных систем. Принцип блочной эволюции А.М.Уголева, как механизм преобразования олиго- и монофункциональных систем.
Координации - механизм интеграции в процессе филогенеза. Типы координации. Координации и онтогенетические корреляции.
Закономерности филогенеза. Понятие об адаптивной зоне эволюции. Принцип неспециализированности предков. Специализация как основа освоения новых адаптивных зон. Дивергенция. Параллелизм и конвергенция. Закон параллельных рядов в эволюции тканей. Принцип гетеробатмии.
Темпы филогенеза. Теории полифилии и монофилии происхождения таксонов надвидового ранга. Инадаптивная эволюция.
Главные направления эволюционного процесса. Теория биологического прогресса. Критерии прогресса. Основные пути достижения биологического прогресса: ароморфоз, алломорфоз, специализация. Основные формы специализации (теломорфоз, гипоморфоз, гиперморфоз, катаморфоз). Типичная смена фаз адаптациоморфоза.
Проблема эволюции экосистем. Экологические кризисы. Коадаптивная эволюция. Когерентная и некогерентная эволюция.
Основные не дарвиновские теории эволюции. Ламаркизм и неоламаркизм. Теория Лысенко. Мутационизм. Сальтационизм. Автогенез. Номогенез. Сопоставление селекционизма и антидарвинизма.
Практические занятия не предусмотрены.